JP2001505981A - ディスク・ブレーキ・システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ディスク・ブレーキ・システム１０はハブ１２およびディスク１４を備える。ハブは中心回転軸２２を中心に回転自在に装着され、ディスクはハブ上にそれとともに回転するよう装着される。ディスク１４はハブ１２上で前記中心回転軸２２と平行の方向に摺動することができる。システムは、ハブ１２とディスク１４との間に装着された複数の弾性力アプリケータ３４も備え、力アプリケータ３４はディスク１４に半径方向の力をかけるよう作用する。力アプリケータ３４はハブ１２の周囲に円周方向に配置される。

Description

【発明の詳細な説明】 ディスク・ブレーキ・システム 本発明は、例えば車両の車輪などのディスク・ブレーキ・システムに関する。 従来の車両のディスク・ブレーキ・システムは、中心回転軸を中心にサスペン ション・リンクに対して回転自在な、サスペンション・リンクに装着されたハブ を備える。ハブは車輪の取付部を提供している。システムは、ハブに装着されて それとともに回転するディスク・ブレーキ、ディスクの両側に配置構成された摩 擦材パッド、およびパッドをディスクと係合させてハブを制動し、したがって車 輪を制動するよう作動可能な少なくとも１つのピストンおよびシリンダのアセン ブリを備える。従来は、ピストンおよびシリンダのアセンブリは、車両のサスペ ンション・リンクにボルト締めされたスライドに摺動可能に装着される。ディス クは、慣習的にハブにしっかり固定され、パッドおよび／またはディスクの摩耗 は、シリンダの摺動動作によって適応される。 ハブに対しては回転しないが、ハブのスプラインまたは他の非円形によってハ ブ上で摺動可能なディスクを有するディスク・ブレーキ・システムも知られてお り、例えばイギリス特許第1 396 503号を参照されたい。しかし、このようなシ ステムは技術的問題を伴う。例えば、ディスクが比較的薄いので、ハブ上で傾斜 し、制動能力に影響を及ぼす傾向がある。また、ハブに対するディスクのガタつ きにより騒音が発生する傾向がある。ディスク温度が高いと、これらの問題が特 に厳しくなることがある。というのは、ディスクとハブの制動表面間に、例えば ６００℃などの大きい温度差があると、ディスクが大幅に膨張し、ハブから離れ 、傾斜およびガタつきの問題が悪化してしまう。 本発明はこれらの技術的問題に対処する。 本発明によると、ハブおよびディスクを備え、ハブが中心回転軸を中心に回転 自在に装着され、ディスクがハブとともに回転自在にハブに装着され、ディスク が、ハブ上で前記中心回転軸と平行の方向に摺動することができるディスク・ブ レーキ・システムであって、システムがハブとディスクとの間に装着された複数 の弾性力アプリケータも備え、力アプリケータがディスクに半径方向の力をかけ るよう作用し、力アプリケータがハブの周囲に円周方向に配置されることを特徴 とするディスク・ブレーキ・システムが提供される。 本発明によるディスク・ブレーキ・システムでは、弾性力アプリケータにより 加えられる力は、ハブに対するディスクのガタつきからの騒音を軽減し、ハブ上 のディスクの摺動動作を制御し、ハブに対するディスクの同心性を制御し、ディ スクに安定性を与えてチッピングを回避する働きをする。ディスクの摩耗を軽減 するため、本発明によるディスク・ブレーキ・システムは、同じハブ上に並んで 装着される２つ以上のディスクと、全ディスクに作用する弾性力アプリケータと を有することができる。 ハブ上のディスクの同心性を改善するため、弾性力アプリケータは前記中心回 転軸を中心にほぼ等間隔であることが好ましい。少なくとも３つの等間隔の弾性 力アプリケータがあってもよい。 力アプリケータは板ばねであることが好ましい。各板ばねは、ディスクがハブ 上に装着されていない場合に、ばねがハブに対して正接して延在するような態様 で、ハブの外表面に固定することができる。 一つの可能な方法では、ハブおよびディスクが、ハブとディスクとの相対的な 回転動作は防止するが、中心回転軸と平行な相対動作は許容する噛み合い表面機 構を有し、前記噛み合い表面機構間にスペースがあって、そこに前記力アプリケ ータが装着される。前記噛み合い表面機構は、ハブの外表面上に軸方向に延在す るスプラインと、ディスクの内表面から突き出す歯とを備えることができる。 ハブとディスクが互いに噛み合う摩耗問題と、噛み合い表面機構を製造する際 の困難とを軽減する別の可能な方法では、ディスクの内表面とハブの外表面とに 、複数の軸方向に延在するローラを捕捉することができる窪みを形成し、ローラ がハブとディスクとの間で回転駆動力を伝達する働きをし、ディスクがローラ上 を軸方向に摺動でき、従ってハブに対して摺動することができる。イギリス特許 第983 548号から、軸方向に延在してハブとディスクとの間で捕捉できるローラ によって、ハブとディスクとの間で駆動力を伝達することが知られている。この 場合、板ばねはハブの周囲のローラ間に配置することができる。あるいは、少な く とも幾つかの板ばねは、ローラのうち１つを受ける開口を有することができる。 腐食問題を軽減するため、ローラは、鋼より耐腐食性が高い材料、例えばニッケ ル・クロムから形成した表面を有することが好ましい。 次に、本発明を例証する３つのディスク・ブレーキ・システムの添付図面を参 照して読まれるべき詳細な記述を示す。 図１は、第１の例証的なシステムの前面図である。 図２は、図１の破線Ａ−Ａで切り取った第１の例証的なシステムの断面図であ る。 図３は、第２の例証的なシステムの前面図である。 図４は、図３の破線Ａ−Ａで切り取った第２の例証的なシステムの断面図であ る。 図５は、第３の例証的なシステムの一部を形成するローラおよび板ばねの斜視 図である。 図６は、図５で示したローラおよびばねを示す第３の例証的なシステムの一部 の前面図である。 図１および図２で示す第１の例証的ディスク・ブレーキ・システム１０は、車 両の車輪用である。システム１０は、車輪を装着することができるハブ１２と、 ２つの環状ブレーキ・ディスク１４を備える。ハブ１２は中心回転軸２２を中心 に回転自在に装着され、ディスク１４はハブ１２とともに回転自在に、互いに平 行の状態でハブに装着される。しかし、ディスク１４は軸２２に平行な方向でハ ブ１２上を摺動することができる。システム１０は、ディスクの側面と噛み合う ことによってディスク１４を制動するため、４つの摩擦パッド１６（図２）も備 える。摩擦パッド１６は、３枚の受板１８に固定され、１枚の受板１８ａがディ スク１４の間に、他の受板はディスク１４の受板１８ａとは反対の側にある。中 間の受板１８ａは、その両方の面に固定された摩擦パッド１６を有する。ブレー キ・パッド１６および受板１８は図１には図示されていない。 ハブ１２とディスク１４との間の相対的回転運動は防止するが、中心回転軸２ ２に平行な相対的動作は可能にするため、ハブおよびディスクは噛み合い表面機 構を有する。特に、ハブ１２は、ディスク１４が装着されている外面に形成され 軸方向に延在するスプライン２８を有する。スプライン２８は、ハブ１２の外面 にある３つの７５°の弧２４がスプライン２８を有し、弧２４が、スプラインが ない３つの４５°の弧２６によって分離され、ディスク１４から間隔をあけるよ う、群になって配置構成される。スプライン２８は、ディスク１４の内面の対応 する弧３２上の内側に突き出す歯３０と、軸方向に摺動する噛み合い関係で噛み 合う。 システム１０は、ハブ１２とディスク１４との間に装着された複数の弾性力ア プリケータも備える。この力アプリケータは、ハブ１２の円周に周方向に配置さ れた３枚の板ばね３４によって提供される。板ばね３４の１枚は、ハブ１２のス プラインのない弧２６のそれぞれに固定される。したがって、板ばね３４は、中 心回転軸２２を中心に等間隔になる。各板ばね３４は、これが固定されているハ ブ１２の外面の一部２６の円周方向中心に固定され、したがってばね３４は、デ ィスク３４がハブ１２に装着されていない場合は、ハブ１２に正接状態で延在す る。しかし、ばね３４はディスク１４の存在によって変形し、したがってそれぞ れがばね３４の円周方向の端部でディスク１４を圧迫する。板ばね３４は概ね長 方形のばね鋼の部片で、０．２５〜０．３ｍｍの厚さである。板ばね３４はそれ ぞれ、中心ねじ３６でハブ１２に固定される。代替実施形態では、４つ以上の板 ばね３４があってよい。ばね３４は、ディスク１４に半径方向の力をかけるよう 作用する。 代替実施形態では、板ばね３４は、ばねをハブに固定するためにハブ１２の受 け口に挟み込まれた突起を有する。 ディスク・ブレーキ・システム１０を車両に装着する場合、２つの外部受板１ ８のうち一方が固定装着され、他方の外部受板１８および中間受板１８ａは、軸 ２２に平行な方向に摺動自在に装着される。車両を制動するため、外部可動受板 １８はパッド１６が隣接するディスク１４を圧迫するようディスク１４に向かっ て移動する。これによって、このディスク１４がハブ１２上を摺動し、したがっ てディスクが中間受板１８ａのパッド１６の一方を圧迫する。これによって、中 間受板１８ａがハブ１２上を摺動し、したがってその他方のパッド１６が他方の ディスク１４を圧迫する。これによって、他方のディスク１４は固定受板１８の パッド１６に押しつけられるまで、ハブ１２上を摺動する。これで、パッド１６ とディスク１４との間の摩擦力がハブ１２を制動し、したがってそれに取り付け られた車輪を制動する。ディスク１４の摺動動作の間、板ばね３４によってかか る力が動作を制御し、ディスクを軸２２に対して同心に維持し、傾斜を防止して ガタつきを防止する。 図３および図４に示された第２の例証的ディスク・ブレーキ・システム４０は 、概ねシステム１０と同様であるが、以下で述べる点が異なり、同様の部品には 同じ参照番号を使用する。システム４０はハブ１２および２枚のブレーキ・ディ スク１４を備える。ハブ１２は中心回転軸２２を中心に回転自在に装着され、デ ィスク１４はハブ１２上にそれとともに回転するよう、互いに平行に装着される 。しかし、ディスク１４は軸２２と平行の方向にハブ１２上を摺動することがで きる。 システム４０はハブ１２の設計、ハブ１２とそのディスク１４との接続の形態 、およびねじ３６によってハブ１２に装着された板ばね３４の形態での３つでは なく４つの力アプリケータを有することが、システム１０と異なる。特に、シス テム１０のスプライン２８および歯３０が存在しない。代わりに、各ディスク１ ４の内面には軸２２を中心に等間隔の４つの凹状窪み４２が形成され、窪み４２ は横断面がほぼ半円形であり、ハブ１２の外面には、各窪み４４が窪み４２の１ つと協力して円筒形のスペースを形成するよう配置された４つの対応する凹状窪 み４４が形成される。 システム４０は、ニッケル・クロムで作成され、軸方向に延在する４つの円筒 形のローラ４６も備える。ローラ４６は、ディスク１４とハブ１２の間に捕捉す ることができる。各ローラ４６は、ハブ１２の窪み４４の１つと各ディスク１４ の一方にある窪み４２のうちの２つによって形成された円筒形のスペースで受け る。したがって、ローラ４６は中心回転軸２２を中心に等間隔である。ディスク １４は、ローラ４６と軸方向に摺動する状態で噛み合い、ハブ１２に対して軸方 向に摺動することができる。ローラ４６はハブ１２とディスク１４との間で回転 駆動力を伝達する。 システム４０の４枚の板ばね３４は、ねじ３６によって、ローラ４６の間にあ るハブ１２の外面の部分４８の円周方向中心に固定される。各ばね３４は、ディ スク１４がハブ１２に装着されていない場合はハブ１２の正接方向に延在するが 、ディスク１４がハブ１２に装着されている場合は曲がり、したがってディスク １４に半径方向の力をかけるよう作用する。図３および図４には板ばね３４の１ つしか図示していない。 図５および図６に示す第３の例証的ディスク・ブレーキ・システム６０は、シ ステム４０と同様であるが、以下で述べる点が異なり、同様の部品には同じ参照 番号を使用する。システム６０はハブ１２および２枚のディスク１４（一方のデ ィスク１４のみ図示）を備える。ハブ１２およびディスク１４はそれぞれ、ロー ラ４６を受ける窪み４２および４４を有する。しかし、システム６０は、力アプ リケータがばね３４とは異なる設計で異なる配置の４枚の板ばね６２によって提 供されることが、システム４０と異なる。 各板ばね６２は、厚さが０．２５〜０．３ｍｍの厚さで、ハブ１２の端部で曲 げられてばね６２をハブに固定するタブ６４を除き、概ね長方形であるばね薄鋼 板から作成される。各ばね６２は、ばね６２を通る開口６６でローラ４６を受け る状態で、ローラ４６の１つに配置される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年１２月４日（１９９８．１２．４） 【補正内容】 請求の範囲 １．ハブ（１２）およびディスク（１４）を備えたディスク・ブレーキ・シス テム（１０；４０；６０）で、ハブは中心回転軸（２２）を中心に回転自在に装 着され、ディスクはハブとともに回転するようそれに装着され、ディスク（１４ ）は前記中心回転軸（２２）に平行である方向にハブ（１２）上を摺動すること ができるディスク・ブレーキ・システムにおいて、システムがハブ（１２）の周 囲円周方向に配置された複数の板ばね（３４；６２）も備え、各板ばね（３４； ６２）がハブ（１２）の外面に固定されて、ディスク（１４）に半径方向の力を かけるよう作用し、ばね（３４；６２）は、ディスク（１４）がハブに装着され ていない時にはハブ（１２）の正接方向に延在するが、ディスク（１４）の存在 によって変形されるよう配置されることを特徴とするディスク・ブレーキ・シス テム。 ２．弾性力アプリケータ（３４；６２）が前記中心回転軸（２２）を中心にほ ぼ等間隔であることを特徴とする、請求項１に記載のディスク・ブレーキ・シス テム。 ３．ハブ（１２）およびディスク（１４）が、ハブとディスクとの間の相対的 な回転動作は防止するが、中心回転軸（２２）に平行な相対的動作は許容する噛 み合い表面機構（２８，３０）を有し、前記板ばね（３４）が装着された前記噛 み合い表面機構間にスペースがあることを特徴とする、請求項１および２のいず れか１項に記載のディスク・ブレーキ・システム。 ４．前記噛み合い表面機構が、ハブ（１２）の外面上に軸方向に延在するスプ ライン（２８）と、ディスク（１４）の内面から突き出す歯（３０）とを備える ことを特徴とする、請求項３に記載のディスク・ブレーキ・システム。 ５．ディスク（１４）の内面とハブ（１２）の外面とに、複数の軸方向に延在 するローラ（４６）を捕捉できる窪み（４２，４４）が形成され、ローラがハブ とディスクとの間で回転駆動力を伝達する働きをし、ディスクがローラ上を軸方 向に摺動することができ、したがってハブに対して摺動できることを特徴とする 、請求項１および２のいずれか１項に記載のディスク・ブレーキ・システム。 ６．板ばね（３４）がハブ（１２）の周囲でローラ（４６）間に配置されるこ とを特徴とする、請求項５に記載のディスク・ブレーキ・システム。 ７．少なくとも幾つかの板ばね（６２）が、ローラ（４６）の１つを受ける開 口（６６）を有することを特徴とする、請求項６に記載のディスク・ブレーキ・ システム。 ８．ローラ（４６）が、鋼より耐腐食性が高い材料から形成される表面を有す ることを特徴とする、請求項５から７のいずれか１項に記載のディスク・ブレー キ・システム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ， ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，Ｍ Ｘ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ハブ（１２）およびディスク（１４）を備えたディスク・ブレーキ・シス テム（１０；４０；６０）で、ハブは中心回転軸（２２）を中心に回転自在に装 着され、ディスクはハブとともに回転するようそれに装着され、ディスク（１４ ）は前記中心回転軸（２２）に平行である方向にハブ（１２）上を摺動すること ができるディスク・ブレーキ・システムにおいて、システムがハブ（１２）とデ ィスク（１４）の間に装着された複数の弾性力アプリケータ（３４；６２）も備 え、力アプリケータ（３４；６２）がディスクに半径方向の力をかけるよう作用 し、力アプリケータ（３４；６２）がハブの周囲に円周方向に配置されることを 特徴とするディスク・ブレーキ・システム。 ２．弾性力アプリケータ（３４：６２）が前記中心回転軸（２２）を中心にほ ぼ等間隔であることを特徴とする、請求項１に記載のディスク・ブレーキ・シス テム。 ３．力アプリケータが板ばね（３４；６２）であることを特徴とする、請求項 １または２のいずれか１項に記載のディスク・ブレーキ・システム。 ４．各板ばね（３４；６２）が、ディスク（１４）がハブに装着されていない 場合にばね（３４）がハブ（１２）の正接方向に延在するような方法で、ハブ（ １２）の外面に固定されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に 記載のディスク・ブレーキ・システム。 ５．ハブ（１２）およびディスク（１４）が、ハブとディスクとの間の相対的 な回転動作は防止するが、中心回転軸（２２）に平行な相対的動作は許容する噛 み合い表面機構（２８，３０）を有し、前記力アプリケータ（３４）が装着され た前記噛み合い表面機構間にスペースがあることを特徴とする、請求項１から４ のいずれか１項に記載のディスク・ブレーキ・システム。 ６．前記噛み合い表面機構が、ハブ（１２）の外面上に軸方向に延在するスプ ライン（２８）と、ディスク（１４）の内面から突き出す歯（３０）とを備える ことを特徴とする、請求項５に記載のディスク・ブレーキ・システム。 ７．ディスク（１４）の内面とハブ（１２）の外面とに、複数の軸方向に延在 するローラ（４６）を捕捉できる窪み（４２，４４）が形成され、ローラがハブ とディスクとの間で回転駆動力を伝達する働きをし、ディスクがローラ上を軸方 向に摺動することができ、したがってハブに対して摺動できることを特徴とする 、請求項１から４のいずれか１項に記載のディスク・ブレーキ・システム。 ８．板ばね（３４）がハブ（１２）の周囲でローラ（４６）間に配置されるこ とを特徴とする、請求項７に記載のディスク・ブレーキ・システム。 ９．少なくとも幾つかの板ばね（６２）が、ローラ（４６）の１つを受ける開 口（６６）を有することを特徴とする、請求項７に記載のディスク・ブレーキ・ システム。 10．ローラ（４６）が、鋼より耐腐食性が高い材料から形成される表面を有す ることを特徴とする、請求項７から９のいずれか１項に記載のディスク・ブレー キ・システム。